CN112441183B

CN112441183B - 一种中置电机无级变速装置

Info

Publication number: CN112441183B
Application number: CN202011307875.8A
Authority: CN
Inventors: 陈文坤; 方英伟; 刘杰
Original assignee: Jiangsu Yibai Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Yibai Technology Co ltd
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2022-08-12
Anticipated expiration: 2040-11-20
Also published as: CN112441183A

Abstract

本发明公开了一种中置电机无级变速装置，包括输出右盖、PCBA控制电路板、调速电机、调速减速器、左盖、二级大齿轮、三级小齿轮、调速结构、马达盖、马达转动轴、马达、电源线、CVP无级变速器。所述CVP无级变速器包括外壳、传感器组件、齿轮环、主轴组件、输入凸轮环、下保持架组件、下牵引环、行星球组件、上牵引环、上保持架组件、输出凸轮环、轮毂输出组件、轮毂盖、二级齿轮轴、偏心轴组件。中置电机无级变速装置通过传感器实时监测骑行的速度、扭矩等信息，可以根据骑行状态自动进行调速并打开或关闭电动助力，传动平稳，骑行体验好。

Description

一种中置电机无级变速装置

技术领域

本发明涉及变速装置，特别是一种中置电机无级变速装置。

背景技术

自行车出行是一种常用低碳出行方式，由于其低碳、简约，在近距离的出行或旅行中，自行车是一种广为采用的便捷出行方式。目前，市场上主要有变速与不变速两种自行车：传统的自行车一般没有变速机构，在复杂路况上骑行较为困难。目前高档电动助力自行车，通常采用类似于公告号CN207034119U公开的无级变速器来实现变速，与传动变速方式相比，其变速过程无卡顿现象，其骑行体验好。但在使用过程中，电动助力自行车有两种动力，一种是来自人脚踩踏板，另一种来自电池电力，在使用过程中人力和电力动力难以协调统一，电力的介入，容易造成速度的突然加快或减慢，因此需要一种传递平稳，可以根据路况控制电机运转的无级变速装置。

发明内容

发明目的：针对上述问题，克服上述不足，提供一种中置电机无级变速装置结构紧凑，传动平稳，能够根据路况自动控制动力输出。

技术方案：一种中置电机无级变速装置，包括输出右盖、PCBA控制电路板、调速电机、调速减速器、左盖、二级大齿轮、三级小齿轮、调速结构、马达盖、马达转动轴、马达、电源线、CVP无级变速器。所述CVP无级变速器包括外壳、传感器组件、齿轮环、主轴组件、输入凸轮环、下保持架组件、下牵引环、行星球组件、上牵引环、上保持架组件、输出凸轮环、轮毂输出组件、轮毂盖、二级齿轮轴、偏心轴组件。所述PCBA控制电路板控制调速电机和马达，电源线与外部电源连接，为PCBA控制电路板、调速电机和马达提供电源，传感器与PCBA控制电路板通过线缆相连接，将搜集到的信号传输给PCBA控制电路板。调速减速器安装在调速电机主轴上，调速减速器输出端与调速结构连接，调速结构与偏心轴组件连接，偏心轴组件与行星球组件上的调速盘连接。主轴组件设有行星齿轮组与齿轮环啮合，主轴组件通过键连接带动输入凸轮环转动，输入凸轮环圆周面设有外齿与二级齿轮轴上的固定齿相啮合，输入凸轮环与下牵引环设有相对应的端面齿，下保持架组件置于输入凸轮环端齿面与下牵引环端齿面之间，所述行星球组件包含多对可倾斜的行星球，通过调速盘实现行星球倾斜角度的调节。下牵引环通过摩擦力驱动行星球组件行星球的转动，行星球组件行星球通过摩擦力驱动上牵引环，上牵引环设有端面齿，驱动上保持架组件转动，上保持架组件驱动带有端面齿的输出凸轮环，输出凸轮环通过键连接轮毂输出组件。二级大齿轮通过键连接安装在二级齿轮轴上，二级大齿轮与三级小齿轮相啮合，三级小齿轮安装在马达转动轴上。所述传感器组件、齿轮环、主轴组件、输入凸轮环、下保持架组件、下牵引环、行星球组件、上牵引环、上保持架组件、输出凸轮环安装在CVP无级变速器外壳内，轮毂盖与外壳通过螺纹连接。

进一步地，所述中置电机无级变速装置还包括输入挡圈、输入止推轴承、支撑环、输出止推轴承、输出挡圈、配合垫片，所述输入挡圈与齿轮环相接触、输入止推轴承置于输入挡圈与输入凸轮环之间，下保持架组件、下牵引环分别安装在支撑环内，支撑环安装在外壳内，输出止推轴承、输出挡圈安装在轮毂盖内，输出止推轴承置于输出凸轮环与输出挡圈之间。配合垫片,安装在轮毂盖内用于调节中置电机无级变速装置轴向松紧。

进一步地，所述下保持架组件、上保持架组件结构相同，均包括保持架、滚子，滚子沿保持架圆周方向均匀分布，滚子可沿保持架径向转动。

进一步地，所述传感器组件上设有速度传感器、压力传感器、重力感应传感器。

进一步地，所述二级大齿轮、三级小齿轮为斜齿轮。

骑行人员通过脚踏板、曲轴驱动主轴组件转动，主轴组件通过键连接带动输入凸轮环转动，依次驱动下保持架组件、下牵引环、行星球组件、上牵引环、上保持架组件、输出凸轮环、轮毂输出组件转动，轮毂输出组件带动链条等实现动力的输出。传感器将中置电机无级变速装置的速度、内部扭矩等信息传输给PCBA控制电路板，当骑行在上坡等吃力行驶过程，扭矩增大、速度减小，PCBA控制电路板获得信息后，启动调速电机，经过调速减速器带动调速结构转动，调速结构带动偏心轴组件转动，偏心轴组件驱动行星球组件上的调速盘转动，调速盘驱动行星球倾斜角度变化，使输入凸轮环与输出凸轮环传动比变小，同时PCBA控制电路板控制马达转动，马达驱动三级小齿轮，三级小齿轮驱动二级大齿轮，二级大齿轮驱动二级齿轮轴，二级齿轮轴上的固定齿与输入凸轮环圆周齿轮相啮合，驱动输入凸轮环转动，减轻骑行人员负担。当扭矩减小，速度增大时，PCBA控制电路板控制马达停止转动，并控制调速电机调高传动比，达到好的骑行体验。

本发明原理：通过传感器组件搜集中置电机无级变速装置输入端的转速、压力以及扭矩等相关信息，并将上述信息传输给PCBA控制电路板，PCBA控制电路板控制调速电机转动，调速电机通过调速结构带动偏心轴转动，实现对行星球倾斜角度的调节，达到自动调速的目的，当处于上坡等吃力状态时，传动比变小，实现扭矩的增大，同时PCBA控制板控制马达额转动，马达通过二级齿轮传动，带动输入凸轮环转动，实现电动助力，当处于正常骑行状态，PCBA控制电路板控制调速电机转动将传动比变大，并控制马达停止转动。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：通过传感器实时监测骑行的速度、扭矩等信息，可以根据骑行状态自动进行调速并打开或关闭电动助力，传动平稳，骑行体验好。

附图说明

图1为本发明轴视爆炸图。

图2为本发明CVP无级变速器轴视爆炸图。

图3为本发明外形立体图。

具体实施方式

如图1图2所示一种中置电机无级变速装置，包括输出右盖1、PCBA控制电路板2、调速电机3、调速减速器4、左盖5、二级大齿轮6、三级小齿轮7、调速结构8、马达盖9、马达转动轴10、马达11、电源线33、CVP无级变速器34。所述CVP无级变速器34包括外壳12、传感器组件13、齿轮环14、输入挡圈15、输入止推轴承16、主轴组件17、输入凸轮环18、下保持架组件19、下牵引环20、支撑环21、行星球组件22、上牵引环23、上保持架组件24、输出凸轮环25、轮毂输出组件26、输出止推轴承27、输出挡圈28、配合垫片29、轮毂盖30、二级齿轮轴31、偏心轴组件32。

PCBA控制电路板2、调速电机3、调速减速器4安装在外壳12内，输出右盖1、左盖5通过螺钉安装在外壳12上。输出右盖1覆盖PCBA控制电路板2、调速电机3、调速减速器4，左盖5覆盖二级大齿轮6、三级小齿轮7、马达11。

调速减速器4安装在调速电机3主轴上，调速减速器4输出端与调速结构8连接，调速结构8与偏心轴组件32连接，偏心轴组件32与行星球组件22上的调速盘连接。主轴组件17设有行星齿轮组与齿轮环14啮合，主轴组件17通过键连接带动输入凸轮环18转动，输入凸轮环18圆周面设有外齿与二级齿轮轴31上的固定齿相啮合，输入凸轮环18与下牵引环20设有相对应的端面齿，下保持架组件19置于输入凸轮环18端齿面与下牵引环20端齿面之间。下保持架组件19、上保持架组件24结构相同，均包括保持架、滚子，滚子沿保持架圆周方向均匀分布，滚子可沿保持架径向转动。行星球组件22包含多对可倾斜的行星球，通过调速盘实现行星球倾斜角度的调节。下牵引环20通过摩擦力驱动行星球组件22行星球的转动，行星球组件22行星球通过摩擦力驱动上牵引环23，上牵引环23设有端面齿，驱动上保持架组件24转动，上保持架组件24驱动带有端面齿的输出凸轮环25，输出凸轮环25通过键连接轮毂输出组件26。

PCBA控制电路板2控制调速电机3和马达11，电源线33与外部电源连接，为PCBA控制电路板2、调速电机3和马达11提供电源。传感器组件13包含速度传感器、压力传感器、重力感应传感器，与PCBA控制电路板2通过线缆相连接。

二级大齿轮6通过键连接安装在二级齿轮轴31上，二级大齿轮6与三级小齿轮7相啮合，三级小齿轮7安装在马达转动轴10上。输入挡圈15与齿轮环14相接触、输入止推轴承16置于输入挡圈15与输入凸轮环18之间，下保持架组件19、下牵引环20分别安装在支撑环21内，支撑环21安装在外壳12内，输出止推轴承27、输出挡圈28安装在轮毂盖30内，输出止推轴承27置于输出凸轮环25与输出挡圈28之间。

Claims

1.一种中置电机无级变速装置，包括输出右盖（1）、PCBA控制电路板（2）、调速电机（3）、调速减速器（4）、左盖（5）、二级大齿轮（6）、三级小齿轮（7）、调速结构（8）、马达盖（9）、马达转动轴（10）、马达（11）、电源线（33）、CVP无级变速器（34）；其特征在于所述CVP无级变速器（34）包括外壳（12）、传感器组件（13）、齿轮环（14）、主轴组件（17）、输入凸轮环（18）、下保持架组件（19）、下牵引环（20）、行星球组件（22）、上牵引环（23）、上保持架组件（24）、输出凸轮环（25）、轮毂输出组件（26）、轮毂盖（30）、二级齿轮轴（31）、偏心轴组件（32）；所述PCBA控制电路板（2）控制调速电机（3）和马达（11），电源线（33）与外部电源连接，为PCBA控制电路板（2）、调速电机（3）和马达（11）提供电源，传感器组件（13）与PCBA控制电路板（2）通过线缆相连接；所述调速减速器（4）安装在调速电机（3）的主轴上，调速减速器（4）输出端与调速结构（8）连接，调速结构（8）与偏心轴组件（32）连接，偏心轴组件（32）与行星球组件（22）上的调速盘连接；所述主轴组件（17）设有行星齿轮组与齿轮环（14）啮合，主轴组件（17）通过键连接带动输入凸轮环（18）转动，所述输入凸轮环（18）圆周面设有外齿与二级齿轮轴（31）上的固定齿相啮合，输入凸轮环（18）与下牵引环（20）设有相对应的端面齿，下保持架组件（19）置于输入凸轮环（18）端齿面与下牵引环（20）端齿面之间；所述行星球组件（22）包含多对可倾斜的行星球，通过调速盘实现行星球倾斜角度的调节；下牵引环（20）通过摩擦力驱动行星球组件（22）行星球的转动，行星球组件（22）行星球通过摩擦力驱动上牵引环（23），上牵引环（23）设有端面齿，驱动上保持架组件（24）转动，上保持架组件（24）驱动带有端面齿的输出凸轮环（25），输出凸轮环（25）通过键连接轮毂输出组件（26）；二级大齿轮（6）通过键连接安装在二级齿轮轴（31）上，二级大齿轮（6）与三级小齿轮（7）相啮合，三级小齿轮（7）安装在马达转动轴（10）上。

2.根据权利要求1所述一种中置电机无级变速装置，其特征在于：还包括输入挡圈（15）、输入止推轴承（16）、支撑环（21）、输出止推轴承（27）、输出挡圈（28），所述输入挡圈（15）与齿轮环（14）相接触、输入止推轴承（16）置于输入挡圈（15）与输入凸轮环（18）之间，下保持架组件（19）、下牵引环（20）分别安装在支撑环（21）内，支撑环（21）安装在外壳（12）内；输出止推轴承（27）、输出挡圈（28）安装在轮毂盖（30）内，输出止推轴承（27）置于输出凸轮环（25）与输出挡圈（28）之间。

3.根据权利要求2所述一种中置电机无级变速装置，其特征在于：还包括配合垫片（29）,安装在轮毂盖（30）内。

4.根据权利要求1或2所述一种中置电机无级变速装置，其特征在于：所述下保持架组件（19）、上保持架组件（24）结构相同，均包括保持架、滚子，滚子沿保持架圆周方向均匀分布，滚子可沿保持架径向转动。

5.根据权利要求1或2所述一种中置电机无级变速装置，其特征在于：所述传感器组件（13）上设有速度传感器、压力传感器、重力感应传感器。

6.根据权利要求1或2所述一种中置电机无级变速装置，其特征在于：所述二级大齿轮（6）、三级小齿轮（7）为斜齿轮。